一種易用型污染處理用清理裝置的設計

劉 煥,孟凡召,李秀鍇,張爽爽,崔憲超

(山東華宇工學院機械工程學院,山東 德州 253034)

0 引言

各國對環境保護的重視程度在不斷提高,也制定了一系列水污染處理措施。我國水污染主要來源包括工業廢水、農業廢水及生活污水,其中工業廢水排放量占總廢水排放量的50%以上,是水污染的主要源頭。需不斷完善水污染防治法律法規體系,提升污水處理能力。污染處理是對被污染或被使用后的水進行處理,通常使用污水池進行處理,但污水經過一段時間沉淀后會在底部積累雜物及污泥,需對雜物進行清理,利用排污閥排水。但污水池內的雜物容易隨污水流出,無法實現集中處理。

為了解決以上問題,設計了一種易用型污染處理用清理裝置,通過排污閥排水,達到較好的污水處理效果。目前,污水處理成套設備還存在以下問題：①產需矛盾突出,污水處理設備的綜合生產能力無法滿足社會需求。②品種結構落后,種類少,開發能力弱。除大型環保企業外,多數企業新產品開發能力不足。③處理設備龐大,無法靈活處理污水。

1 易用型污染處理用清理裝置的設計

設計了一種易用型污染處理用清理裝置,包括污水池,一側設有排污閥,內壁相對于排污閥的位置設有過濾結構,達到排水過濾效果,避免出現將內部雜物一同排出及無法集中處理等問題。污水池上表面設有輔助結構,清洗過濾箱時對排污閥具有臨時封堵效果,可提高排水效率。如圖1所示。

1.污水池;3.過濾結構;4.輔助結構圖1 立體結構Fig.1 Stereochemical structure

長桿圓弧面滑動連接支撐塊,支撐塊一側與污水池內壁固定連接,過濾箱上表面固定連接拉手,移動拉手帶動過濾箱與收集板移動,起到方便移動過濾箱的作用。長方塊靠近收集板的一側固定連接支撐板,支撐板下表面固定連接擋板。如圖2所示。

301.收集板;302.過濾箱;305.長桿;306.支撐塊;308.拉手;309.固定塊; 44.長方塊;45.支撐板;46.擋板圖2 上方部分結構Fig.2 Upper structure

收集板下表面與污水池滑動連接,內壁固定連接過濾箱,收集板上表面滑動連接U形板,U形板兩側螺紋連接螺紋桿,螺紋桿圓弧面與收集板一側螺紋連接,U形板上表面固定連接長桿,螺紋桿遠離收集板的一端固定連接握把。如圖3所示。

1.污水池;3.過濾結構;301.收集板;302.過濾箱;303.U形板;304.螺紋桿;305.長桿;307.握把圖3 圖2的A處放大圖Fig.3 Enlarged image at A in Figure 2

連接塊下表面與污水池固定連接,連接塊內固定連接伺服電機,伺服電機輸出端固定連接螺桿,螺桿圓弧面螺紋連接長方塊,長方塊底端與污水池滑動連接,螺桿圓弧面滑動連接矩形板,矩形板下表面與污水池固定連接,伺服電機帶動螺桿在矩形板表面轉動,矩形板達到對螺桿的支撐效果。如圖4所示。

1.污水池;2.排污閥;302.過濾箱;41.連接塊;42.伺服電機;43.螺桿;44.長方塊;48.矩形板圖4 側視部分結構Fig.4 Side view part of the structure

污水池上表面固定連接固定塊,固定塊內滑動插設插桿,長桿圓弧面開設兩個插孔,長桿圓弧面兩個插孔的內壁尺寸均與插桿圓弧尺寸相適配,移動插桿通過固定塊插入長桿插孔內,達到對長桿的限位效果,插桿圓弧面套有彈簧,彈簧兩端分別與固定塊及插桿固定連接,插桿帶動彈簧移動處于伸縮狀態,借助彈簧彈力起到輔助固定插桿的作用。污水池上表面固定連接定位板,定位板表面與螺桿滑動連接,螺桿轉動帶動長方塊與定位板貼合,通過定位板起到看不見污水池內部時,方便擋板對排污閥進行快速定位的作用。如圖5所示。

1.污水池;305.長桿;309.固定塊;310.插桿;311.彈簧;4.輔助結構;42.伺服電機;43.螺桿;47.定位板圖5 圖4的B處放大圖Fig.5 Enlarged image at B in Figure 4

2 工作原理

排污時,將拉手向靠近長桿一側移動,拉手起到方便移動過濾箱的作用,過濾箱通過拉手的移動帶動收集板移動,將收集板移動到U形板內壁,轉動握把向靠近過濾箱的一側移動,螺紋桿通過握把轉動從U形板一側進入收集板表面,此時將U形板與收集板固定,將插桿通過固定塊向遠離長桿的一側移動,插桿從長桿圓弧面插孔內脫離,插桿達到對長桿的限位效果,此時彈簧處于張開狀態,借助彈簧彈力起到輔助固定插桿的作用,移動長桿從支撐塊表面通過U形板帶動收集板移動,過濾箱通過收集板的移動滑到污水池一側排污閥位置,松開插桿,此時彈簧處于收縮狀態,帶動插桿通過固定塊插入長桿圓弧面插孔內,將污水排出。

將過濾箱從排污閥的位置移出后,打開連接塊上的伺服電機,螺桿通過伺服電機的輸出端轉動從矩形板表面滑動,達到對螺桿的支撐效果,長方塊通過螺桿轉動向靠近定位板的一側移動,支撐板通過長方塊的移動帶動擋板移動,將長方塊與定位板貼合后,定位板方便擋板對排污閥進行遮擋,關閉伺服電機,此時擋板與排污閥貼合,避免污泥進入排污閥內部。

當過濾箱表面過濾的雜物掉落在收集板內過多需要移出時,將插桿通過固定塊向遠離長桿的一側移動,插桿從長桿圓弧面插孔內脫離,此時彈簧處于張開狀態,移動長桿從支撐塊表面通過U形板帶動收集板移動,過濾箱通過收集板的移動從排污閥位置遠離,松開插桿,此時彈簧處于收縮狀態,帶動插桿通過固定塊插入長桿圓弧面插孔內,一手握住拉手后轉動握把向遠離過濾箱的一側移動,螺紋桿通過握把的轉動從U形板一側與收集板脫離,移動拉手帶動過濾箱與收集板進行處理,通過設置過濾結構,達到對排污閥進行過濾的作用,從而提高排污效果。

3 特點優勢及不足

一種易用型污染處理用清理裝置有助于處理、凈化污水,保護水源安全,實現環境的可持續發展,具有污水處理的基本功能及清理池中垃圾、除淤等附加功能。未來會向著簡易化、精準化方向發展,彌補污染處理用清理裝置的不足,具有較大的市場價值。

該裝置具有以下特點和優勢：①具有高效的清理能力。實驗表明,該裝置能夠有效去除多種污染物,包括生活污水中的各種垃圾、河水中的各種雜物等,清理效率高,能夠快速凈化水資源環境。②易于使用。設計中考慮了用戶需求及操作習慣,裝置使用簡便,操作界面友好,不需專業技能即可輕松使用可迅速掌握操作技巧。③具有可移動性。采用輕便材料和緊湊設計,令裝置便于搬運及遷移,適用于各種不同場景的污染處理,應用廣泛。

但該裝置還存在一些局限性,其處理能力及范圍有待提升,在處理大規模、復雜的污染源時需進一步優化。裝置維護及運行成本較高,需優化裝置設計,降低成本。未來,易用型污染處理用清理裝置將在環境污染治理中發揮重要作用,通過不斷改進,該裝置有望成為一種廣泛應用的環境治理工具,為人們創造潔凈舒適的生活環境。